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龍圖騰網(wǎng)獲悉武漢大學(xué)申請(qǐng)的專利一種跨尺度的薄膜應(yīng)力測(cè)試系統(tǒng)及測(cè)試方法獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號(hào)為：CN111380633B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-08-26發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請(qǐng)?zhí)?專利號(hào)為：201811622792.0，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G01L1/24；該發(fā)明授權(quán)一種跨尺度的薄膜應(yīng)力測(cè)試系統(tǒng)及測(cè)試方法是由劉勝;陳志文;楊凡;王晨陽;馬坤設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2018-12-28向國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請(qǐng)。

本一種跨尺度的薄膜應(yīng)力測(cè)試系統(tǒng)及測(cè)試方法在說明書摘要公布了：本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種跨尺度的薄膜應(yīng)力測(cè)試系統(tǒng)及測(cè)試方法，先將試樣薄膜放置于試樣板，通過氦氖激光經(jīng)過不平整薄膜的反射光線，在陣線CCD的接受處理后光信號(hào)變成放大的電信號(hào)，計(jì)算機(jī)計(jì)算得到翹曲度，以及公式推導(dǎo)后得到薄膜宏觀應(yīng)力，確定需要進(jìn)一步測(cè)量的區(qū)域。然后在不移動(dòng)試樣的情況下繼續(xù)利用X射線衍射原理測(cè)量局部微觀應(yīng)力。X射線經(jīng)過晶面反射得到若干束衍射線，利用X射線衍射條件得到晶面間變形，計(jì)算得到微觀晶體受到應(yīng)力。通過本發(fā)明的技術(shù)方法，可大大節(jié)省監(jiān)測(cè)薄膜材料宏觀翹曲狀況和微觀晶粒排列狀態(tài)的時(shí)間與材料，并且根據(jù)測(cè)量結(jié)果實(shí)現(xiàn)對(duì)薄膜材料應(yīng)力狀態(tài)的檢測(cè)。具有操作簡單，快捷，節(jié)約時(shí)間成本，適用范圍廣泛的優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明授權(quán)一種跨尺度的薄膜應(yīng)力測(cè)試系統(tǒng)及測(cè)試方法在權(quán)利要求書中公布了：1.一種跨尺度的薄膜應(yīng)力測(cè)試方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：步驟一，在宏觀尺度測(cè)試薄膜的應(yīng)力，將試樣薄膜放置于試樣板，利用光的干涉，氦氖激光經(jīng)過不平整薄膜的反射光線，然后將光信號(hào)轉(zhuǎn)變成放大的電信號(hào)；宏觀測(cè)量模塊中，激光器發(fā)射、標(biāo)準(zhǔn)具在入射光路方向上順序排列，線陣CCD、偏振器、接收器于反射光線路上順序排列，使激光能被接收；步驟二，通過計(jì)算機(jī)計(jì)算得到翹曲度，以及得到薄膜宏觀應(yīng)力，確定需要進(jìn)一步測(cè)量的區(qū)域；得到薄膜宏觀應(yīng)力具體為： 式中，σf——所測(cè)薄膜的殘余應(yīng)力，Ms——基體楊氏模量，Mf——薄膜楊氏模量，hs——基體厚度，hf——薄膜厚度，ρ1——沉積薄膜前樣品的曲率半徑，ρ2——沉積薄膜后樣品的曲率半徑； 步驟三，在微觀尺度測(cè)試薄膜應(yīng)力，在不移動(dòng)試樣的情況下繼續(xù)利用X射線衍射測(cè)量局部微觀應(yīng)力，X射線經(jīng)過晶面反射得到若干束衍射線；微觀測(cè)量模塊中，發(fā)射器、主索勒狹縫、自動(dòng)發(fā)散狹縫、射線罩依次排列在入射光路，使光線到達(dá)測(cè)角儀圓心軸伸出的樣品盒，試樣到探測(cè)器之間、衍射光路上依次排列狹縫-次索勒狹縫-防散射狹縫密封盒-單色器-探測(cè)器狹縫-探測(cè)器，使衍射光能被接收；步驟四，利用X射線衍射條件得到晶面間變形，計(jì)算得到微觀晶體受到應(yīng)力； 得到微觀晶體受到應(yīng)力具體為： ——垂直平面與出入射線法線方向夾角，E——樣品的楊氏模量，v——式樣泊松比，——不同值時(shí)某晶面間距，d0——時(shí)該晶面的晶面間距。

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